分析 (1)有Em=NBSω求得產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),表示出線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式,代入角度即可求得產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)通過(guò)橫截面的電荷量則需要用交流電的平均值;
(3)正弦式電流給燈泡供電,電壓表顯示是電源電壓的有效值,要求電路中燈泡的電流或功率等,均要用正弦式電流的有效值.而求有效值方法:是將交流電在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生熱量與將恒定電流在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,則恒定電流的值就是交流電的有效值.
解答 解:(1)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=NBSω
從線圈平面通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e=Emsinωt
轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí),有 sinωt=\frac{1}{2}
代入題設(shè)數(shù)值,解得:e=1.57×102V
(2)設(shè)從線圈平面通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始,線圈轉(zhuǎn)過(guò)60°所用的時(shí)間為△t.
穿過(guò)線圈的磁通量的變化量大小為△Φ=|{BScos\frac{π}{3}-BS}|=\frac{BS}{2}
線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為\overline{E}=N\frac{△Φ}{△t}
通過(guò)電阻R的平均電流為 \overline{I}=\frac{\bar E}{r+R}
在△t時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量為q=\bar I•△t
聯(lián)立解得:q=N\frac{△Φ}{r+R}
代入題設(shè)數(shù)值,可得:q=5.0×10-2 C
(3)線圈中產(chǎn)生的是正弦式電流,則電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=\frac{{{E_{max}}}}{{\sqrt{2}}}
通過(guò)電阻R的電流為 I=\frac{E}{r+R}
電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為 Q=I2RT
聯(lián)立解得Q=90π2J.
答:(1)轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)線圈中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的大小為1.57×102V;
(2)轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量為5.0×10-2 C;
(3)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周,電流通過(guò)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為90π2J
點(diǎn)評(píng) 當(dāng)線圈與磁場(chǎng)相平行時(shí),即線圈邊框正好垂直切割磁感線,此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大.求電荷量時(shí),運(yùn)用交流電的平均值,求產(chǎn)生的熱能時(shí),用交流電的有效值.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 加速度一定變大 | B. | 加速度一定減小 | C. | 電勢(shì)能越來(lái)越大 | D. | 電勢(shì)能越來(lái)越小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 線圈消耗的電功率為1W | |
B. | 線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A | |
C. | 任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=2\sqrt{2}cos\frac{2π}{T}t | |
D. | 任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為φ=\frac{2T}{π}sin\frac{2π}{T}t |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 雨點(diǎn)勻速下落 | B. | 自由落體運(yùn)動(dòng) | ||
C. | 汽車(chē)剎車(chē)時(shí)的運(yùn)動(dòng) | D. | 在光滑斜面上勻速運(yùn)動(dòng)的物體 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | ①② | B. | ③④ | C. | ①③ | D. | ②④ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 將向上偏轉(zhuǎn) | B. | 將向下偏轉(zhuǎn) | C. | 仍勻速直線通過(guò) | D. | 將向紙面外偏轉(zhuǎn) |
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